一、廠家歷史與專業背景

Flexcell International Corporation由Albert Banes博士于1987年創立，總部位于美國北卡羅來納州。Banes博士擁有弗吉尼亞醫學院微生物學博士學位，并在北卡羅來納大學教堂山分校和杜克大學完成博士后研究。

公司自成立以來專注于細胞與組織體外力學刺激模型的設計與制造，是該領域較早將力學加載系統商業化的企業之一。其核心技術采用氣動方式施加機械力，區別于可能產生熱量和電磁場干擾的電機驅動方案。公司產品覆蓋牽張、壓縮和流體剪切力三大力學加載系統。2024年公司發布了36周年紀念信息，顯示其持續運營和迭代。據公司資料，Flexcell產品已在*超過1,400家實驗室使用，累計支撐超過6,700篇科學論文發表。

二、flexcell 體外細胞培養壓力裝置，設備系統功能特性

FX-5000C（及其前代型號FX-4000C、FX-3000C）是Flexcell壓縮加載系統，是體外對三維細胞培養物和組織樣本施加可控壓縮應力的專用裝置。

1. 正壓空氣驅動壓縮技術

系統采用正壓空氣驅動，通過BioPress®培養板中的活塞與固定壓板，對三維細胞構建體或組織樣本施加壓縮力。該系統的核心特點是：沒有任何機械部件或氣體直接接觸培養基和細胞，整個壓縮應力的傳遞通過柔性膜和活塞結構完成，保證了培養體系的密閉性和無菌狀態。可加載最高14磅力（約6.35千克），最小力分辨率0.1磅力。

2. 多種壓縮模式

系統支持周期性壓縮和靜態壓縮兩種模式。適用于三維細胞構建體（如軟骨細胞-瓊脂糖/水凝膠構建體、藻酸鹽凝膠中的髓核細胞）和組織樣本（厚度1–3mm，直徑5–13mm）。

3. 力學參數控制

系統提供以下可調參數：

• 壓力范圍：0.1–14磅力

• 頻率范圍：0.01–5Hz

• 波形類型：靜態波形、正弦波、心動波形、三角波、矩形波及用戶自定義波形

4. 實時觀察兼容性

系統配套StagePresser™顯微裝置，可在壓縮加載過程中通過正置顯微鏡實時觀察三維細胞或組織的形態變化和信號響應。

5. 多通道并行設計與模塊化兼容

系統可同時驅動多達4個獨立FlexLink控制器，運行不同的壓縮程序。壓縮系統可與Flexcell牽張系統（FX-5000T）共用主機和FlexLink控制器，在同一平臺上實現牽張和壓縮兩種力學加載模式的切換運行。

三、flexcell 體外細胞培養壓力裝置，用途

Flexcell體外細胞培養壓力裝置主要用于對三維細胞培養物和組織樣本施加壓縮應力的研究，典型應用領域包括：

• 軟骨組織工程：對軟骨細胞-瓊脂糖/水凝膠構建體施加動態壓縮，模擬關節負重狀態

• 椎間盤退變研究：對髓核細胞施加異常壓縮應力，研究退變的分子機制

• 骨組織工程：對種子細胞-支架構建物施加壓縮力學刺激，促進成骨分化

• 骨細胞力學研究：分析壓縮應力對骨重塑相關基因表達的影響

代表性研究案例：

• 一項研究使用FX-4000C Flexercell Compression Plus系統，對軟骨細胞-瓊脂糖構建體施加動態壓縮，通過DNA微陣列分析發現了新的力學敏感候選基因

• 骨細胞研究使用FX-5000C系統對MLO-Y4骨細胞施加恒壓（20或40 mmHg，持續72小時），分析骨重塑相關基因（Runx2、Rankl、Sost等）的表達變化

• 髓核細胞研究使用FX-5000C系統施加每日2小時、1 mPa軸向壓力，持續7天

四、參數性能

五、成熟度與產品歷史

Flexcell公司成立于1987年，在細胞力學加載領域已運營超過35年。壓縮系統作為其三大核心產品線之一，經歷了持續的型號迭代（FX-3000C → FX-4000C → FX-5000C）。配套的BioPress®壓縮培養板和StagePresser™顯微裝置已形成較為完整的標準化耗材體系，是*較早商業化的三維細胞壓縮力學加載系統之一。

六、文獻發表

• Flexcell系列總引用：超過6,700篇研究論文，遍布*超過1,400家實驗室

• 壓縮系統應用：已發表于《BMC Biotechnology》等期刊，用于軟骨細胞力學敏感基因篩選等研究

• 應用領域：涵蓋軟骨、椎間盤、骨組織、肌腱等三維細胞/組織壓縮力學研究

一篇2004年發表于《Journal of Biomechanics》的研究對Flexcell系統（張力版）的應變場進行了有限元分析，指出該設備被“廣泛用于研究機械加載對培養細胞的影響”。

七、國內用戶評價

Flexcell體外細胞培養壓力裝置在國內的主要認可度體現在：

• 與牽張系統模塊化兼容，可在同一平臺上實現完整的力學加載方案

• 配套三維壓縮凝膠套件使用便捷

• StagePresser™裝置支持實時觀察細胞在壓縮下的動態反應

• 國內已有超過260家單位使用Flexcell系列產品，包括上海交通大學、復旦大學、北京大學第三醫院、北京航空航天大學、中國科學院力學所等機構

八、國內外評價

Flexcell壓縮系統被描述為體外細胞組織壓縮力學加載的代表性設備。一篇發表于《BMC Biotechnology》（2008年）的研究采用FX-4000C系統進行軟骨細胞動態壓縮實驗，驗證了該系統在三維細胞力學研究中的適用性。

九、專Li及創新性

Flexcell圍繞其力學加載技術平臺持有數項美國專Li，體外細胞培養壓力裝置的核心創新點包括：

• 正壓空氣壓縮技術：采用正壓驅動活塞對三維構建體施加精確壓縮力，區別于牽張系統的真空負壓驅動方案

• BioPress®培養板設計：活塞與固定壓板的配合結構，支持對三維細胞凝膠或組織樣本進行壓縮加載

• StagePresser™顯微裝置：可在壓縮加載過程中實現顯微鏡實時觀察，便于動態研究細胞的力學響應

• 模塊化擴展架構：壓縮系統可與牽張系統共用主機和FlexLink控制器，實現一機多用